전자장치를 충전기에서 분리하고 전원을 끄고 사용하지 않더라도 배터리가 소모되는 '자연방전이라 불리는 현상의 원인을 Dalhousie 대학의 연구자들이 찾아냈습니다.
Reversible Self-discharge of LFP/Graphite and NMC811/Graphite Cells Originating from Redox Shuttle Generation - IOPscience
https://doi.org/10.1149/1945-7111/acb10c
Identification of Redox Shuttle Generated in LFP/Graphite and NMC811/Graphite Cells - IOPscience
https://doi.org/10.1149/1945-7111/acaf44
Dal researchers' chance discovery could help extend battery life by replacing tape that causes self‑discharge - Dal News - Dalhousie University
https://www.dal.ca/news/2023/01/16/dalhousie-battery-discovery-self-discharge.html
Dal researchers' chance discovery could help extend battery life by replacing tape that causes self‑discharge
Thanks to a discovery in a Dal lab, manufacturers of laptops and other tech devices now have an explanation for why the batteries that power their gadgets tend to lose some of their charge over time and a path forward to fixing the problem..
www.dal.ca
Dalhousie 대학의 마이클 메츠거 씨 연구팀은 리튬이온 배터리의 셀이 자연방전되는 원인조사 연구의 일환으로 리튬이온 배터리의 셀을 다양한 온도하에 노출시킨 후 분해를 실시했습니다.
일반적인 전해질의 용액을 포함하는 리튬이온 배터리의 셀을 다른 온도까지 가열한 결과 25℃ 셀의 전해질 용액은 투명한 채로 있었지만 55℃ 전해액은 밝은 갈색, 70℃ 전해액은 피처럼 붉은 색을 띄고 있었다는 것.
그 후 전해질 용액의 화학분석을 실시해 화학조성을 조사한 결과 배터리 셀의 전극을 고정하기 위한 테이프를 구성하는 폴리에틸렌테레프탈레이트가 화학분해되어 자연방전으로 이어지는 분자를 생성하고 있다는 것을 발견했습니다.
'레독스 셔틀'이라 불리는 이 분자가 전극의 플러스와 마이너스를 왕복하면서 실제로 배터리를 구동시키지 않았음에도 불구하고 마치 배터리 구동 때와 같이 백그라운드에서 자연방전이 일어납니다.
메츠거 씨는 “자연방전의 원인으로 배터리 내의 테이프나 플라스틱 필름 등은 지금까지 연구가 없었고 이 원인은 예상하고 있지 않았습니다. 배터리의 자연방전을 억제하고 싶은 경우에는 다양한 궁리가 필요하다."며 "이 발견은 상업적으로 큰 진전이며 배터리 셀 개선에 확실히 도움이 될 것"이라고 보았습니다.
이번 연구는 기존의 폴리에틸렌테레프탈레이트 테이프를 대체하는 열화가 적은 안정된 재질의 테이프 개발로 이어질 가능성이 있으며 이 연구결과를 바탕으로 여러 기업이 배터리 성능의 개선을 모색하고 있다고 합니다.
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